KR20120134677A - 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거 및 암거의 시공방법 - Google Patents

전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거 및 암거의 시공방법 Download PDF

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이상규
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Abstract

본 발명은 지하에 매설되는 암거에 관한 것으로 상세하게는 프리캐스트 콘크리트 암거에 있어서, 내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈과 양단의 코너 각각에 형성되어 있는 연결홈과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공과 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈으로 구성되는 몸체, 일단이 몸체의 일단에 있는 연결홈에 결합되는 전단연결재, 몸체의 관통공에 설치되는 강연선, 몸체의 정착홈에 설치되는 정착장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거에 관한 것이다.
또한 프리캐스트 콘크리트 암거를 시공하는 방법에 있어서, (a)암거가 설치될 장소에 터파기 후 다짐을 하는 단계, (b)내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈과 양단에 형성되어 있는 연결홈과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공과 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈으로 구성되는 몸체와 일단이 몸체의 일단에 있는 연결홈에 결합되는 전단연결재로 구성된 프리캐스트 암거를 다짐된 지반위에 설치하는 단계, (c)몸체에 또 다른 몸체를 연결하되, 몸체의 타단에 있는 연결홈에 또 다른 몸체의 일단에 있는 전단연결재가 결합되도록 하는 단계, (d)(b)와 (c)단계 후에 정착홈에 정착장치를 설치하고, 상기 관통공에 강연선을 설치한 후 암거에 응력을 가하는 단계 및 (e)주입홈에 충진재를 충진하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거의 시공방법에 관한 것이다.

Description

전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거 및 암거의 시공방법{ The precast concrete closed conduit that is reinforced by the shear connector and constructing method of it}
본 발명은 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트 암거를 현장에서 간단히 조립만으로 시공할 수 있어 시공성이 우수하고, 또한 결합면에 전단연결재를 설치하여 암거들의 결합력을 높이고, 연결부위에 발생하는 최대 전단력 및 최대 부모멘트를 줄일수 있어 구조적으로 안정적이고 경제적인 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거 및 암거의 시공방법에 관한 것이다.
문명의 발달과 대도시 인구 밀집 현상으로 인해 각종 지하매설물(전선, 수도관, 가스관, 전화케이블 등)이 증가함에 따라 이를 공동 수용함으로써 도시의 미관, 도로 구조의 보전과 원활한 교통 소통을 도모하기 위한 목적으로 콘크리트 암거를 매설한다.
기존의 콘크리트 암거는 현장에서 콘크리트를 타설하는 공사를 통해 구조물을 시공하여 왔으나 도심지의 교통체증은 물론 비산먼지 및 분진이 발생하여 잦은 민원이 제기됨으로써 현재에는 공장에서 프리캐스트 콘크리트 암거를 미리제작하여 현장에서 조립하는 방식으로 지하 구조물을 시공하고 있다. 상기 암거는 다수개가 연결되어 지하에서 일정길이 이상의 통로가 형성된다.
지하에 설치되는 기존의 콘크리트 암거들은 암거의 연결부위 틈새를 콘크리트 등의 재료를 삽입하거나 보조구조물을 이용하여 서로 연결시켰으나 연결부위의 강도가 충분치 않아서 하중에 의해서 연결부가 변형, 파손이 되는 등의 문제가 있다. 또한 일반적인 소켓형식 연결부의 형상은 연결부위의 강도가 충분치 않아 시공과정에서 충격에 의한 파손이 되는 등의 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은 암거의 일단에 결합된 전단연결재를 사용하여 암거들을 연결시킴으로 인해 암거 사이의 결합력을 높이고 연결부위에 발생하는 최대 전단력 및 최대 부모멘트에 대해 구조적인 안정성을 확보하여 암거의 사용성을 높이고, 또한 전단연결재로 인하여 암거들이 용이하게 결합될 수 있어 시공성을 높인 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거 및 암거의 시공방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 프리캐스트 콘크리트 암거에 있어서, 내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈과 양단의 코너 각각에 형성되어 있는 연결홈과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공과 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈으로 구성되는 몸체, 일단이 몸체의 일단에 있는 연결홈에 결합되는 전단연결재, 몸체의 관통공에 설치되는 강연선, 몸체의 정착홈에 설치되는 정착장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거를 제공한다.
또한 프리캐스트 콘크리트 암거를 시공하는 방법에 있어서, (a)암거가 설치될 장소에 터파기 후 다짐을 하는 단계, (b)내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈과 양단에 형성되어 있는 연결홈과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공과 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈으로 구성되는 몸체와 일단이 몸체의 일단에 있는 연결홈에 결합되는 전단연결재로 구성된 프리캐스트 암거를 다짐된 지반위에 설치하는 단계, (c)몸체에 또 다른 몸체를 연결하되, 몸체의 타단에 있는 연결홈에 또 다른 몸체의 일단에 있는 전단연결재가 결합되도록 하는 단계, (d)(b)와 (c)단계 후에 정착홈에 정착장치를 설치하고, 상기 관통공에 강연선을 설치한 후 암거에 응력을 가하는 단계 및 (e)주입홈에 충진재를 충진하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거의 시공방법을 제공한다.
이상의 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 암거는 암거 상호간의 연결강도가 강하여 부등침하, 편토압이 작용할 경우에도 암거의 연결부위가 벌어지는 문제가 없어 사용성이 우수하다.
둘째, 본 발명의 전단연결재는 끼움결합으로 간단히 암거들을 연결할 수 있어 시공성이 우수하다.
셋째, 본 발명에 의한 전단연결재의 결합방법은 연결부 파손이 되지 않아서 우수 및 지하수의 유입 및 유출을 방지한다.
넷째, 본 발명의 전단연결재는 암거 연결부위에 발생되는 최대 전단력 및 최대 부모멘트를 줄일 수 있어 암거의 단면을 경제적으로 만들 수 있다.
도1은 본원발명에 따른 암거의 일실시예를 나타내는 사시도이다.
도2는 도1의 'A'상세도이다.
도3은 본원발명에 따른 암거들이 결합되는 사시도이다.
도4는 도3의 A-A 단면도이다.
도5는 도3에서 암거가 결합된 후 전단연결재의 상세도이다.
도6은 본원발명에 따른 암거의 제2실시예를 나타내는 정면도이다.
도7은 본원발명에 따른 암거의 시공순서를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거 및 암거의 시공방법의 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본원발명에 따른 암거의 사시도이고, 도2는 도1의 'A'상세도이다. 도3은 본원발명에 따른 암거들이 결합되는 사시도이고, 도4는 도3의 A-A 단면도이다. 도5는 도3에서 암거가 결합된 후 전단연결재의 상세도이다.
본원발명은 지하에 설치되는 암거(50)에 관한 것으로 상세하게는 프리캐스트 콘크리트 암거(50)에 있어서, 내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈(110)과 양단의 코너 각각에 형성되어 있는 연결홈(120)과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈(130)과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공(140)과 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈(150)으로 구성되는 몸체(100), 일단이 몸체(100)의 일단에 있는 연결홈(120)에 결합되는 전단연결재(200), 몸체(100)의 관통공(140)에 설치되는 강연선(300), 몸체(100)의 정착홈(150)에 설치되는 정착장치(400)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
암거(50)는 몸체(100), 전단연결재(200), 강연선(300), 정착장치(400)로 구성되어 있다. 암거(50)는 내부에 차량, 사람 등이 통행하거나 또는 물이 흐를 수 있도록 사각형상 등으로 내부가 비어 있다. 전단연결재(200)에 의하여 암거(50)들이 결합됨으로 인해 암거(50)들의 연결부위에 발생되는 최대 전단력 및 최대 부모멘트를 줄일 수 있어 경제적인 단면을 갖는 암거(50)가 생산될 수 있다.
몸체(100)는 결합홈(110), 주입홈(130), 관통공(140) 및 정착홈(150)이 있다. 결합홈(110)은 몸체(100)의 양단에 있는 면의 테두리를 따라 형성되어 있는 홈이다. 결합홈(110)은 몸체(100)와 몸체(100)가 결합될때 나중에 설명되는 충진재(500)가 충진되는 곳이다. 주입홈(130)은 몸체(100)의 상면 양끝에 형성되어 있는 것으로 일단이 결합홈(110)에 연결되어 있다. 주입홈(130)은 충진재(500)가 결합홈(110)에 충진되기 위하여 충진재(500)를 주입하기 위한 홈이다. 관통공(140)은 몸체(100)의 길이방향을 따라 각 코너 부위에 설치되어 있다. 정착홈(150)은 몸체(100)의 내부 코너 일측에 설치되는 것으로 관통공(140)이 지나가는 자리에 설치된다. 즉 정착홈(150)은 관통공(140)이 지나가는 자리를 일부 오픈시키는 홈이다. 따라서 정착홈(150) 양단면에는 관통공(140)이 형성되어 있다.
몸체(100)는 공장에서 미리 제작되어 생산된다. 몸체(100)는 소요되는 강도를 만족하면 어떠한 재료든지 사용가능하나 바람직하게는 콘크리트가 사용된다.
전단연결재(200)는 일단이 몸체(100)의 연결홈(120)에 결합되고 모르터가 충진되어 몸체(100)에 결합된다. 전단연결재(200)는 소요되는 강도를 만족하면 다양한 재료가 사용되나 주로 강판이나 강봉이 사용된다. 본원발명에서는 사용되는 전단연결재(200)는 강봉 또는 'ㄱ'형 단면의 강판이 사용된다. 'ㄱ'형 단면의 강판에 구멍을 뚫거나 강봉 표면에 요철을 새겨 모르타르와 전단연결재(200)의 마찰력을 높인다.
정착장치(400)는 몸체(100)의 내부 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈(150) 양단에 설치된다. 강연선(300)은 관통공(140)과 정착장치(400)를 관통하여 설치된다. 강연선(300)과 정착장치(400)는 프리스트레스 공법에서 일반적으로 사용되는 재료가 사용된다.
도6은 본원발명에 따른 암거의 제2실시예를 나타내는 정면도이다.
본원발명은 지하에 설치되는 암거(50)에 관한 것으로 상세하게는 프리캐스트 콘크리트 암거(50)에 있어서, 내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈(110)과 양단의 상부와 하부 일측에 형성되어 있는 연결홈(120)과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈(130)과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공(140)과 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈(150)으로 구성되는 몸체(100), 일단이 몸체(100)의 일단에 있는 연결홈(120)에 결합되는 전단연결재(200), 몸체(100)의 관통공(140)에 설치되는 강연선(300) 및 몸체(100)의 정착홈(150)에 설치되는 정착장치(400)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기에서 설명되지 않는 구성은 위에서 설명되어 진 것으로 한다.
연결홈(120)은 몸체(100) 양단의 상부와 하부 일측에 형성되어 있다. 즉 연결홈(120)은 상부슬래브와 하부슬래브 일측에 형성되어 있다. 연결홈(120)은 설계에 따라 상부와 하부에 하나 이상으로 생성되어 있다.
전단연결재(200)는 일단이 연결홈(120)에 삽입된 후 모르타르가 충진되어 몸체(100)에 결합된다. 전단연결재(200)는 소요되는 강도를 만족하면 다양한 재료가 사용될 수 있으나 바람직하게는 강봉 또는 강판이 사용된다.
도7은 본원발명에 따른 암거의 시공순서를 나타내는 도면이다.
본원발명은 지하에 매설되는 암거(50) 구조물의 시공방법에 관한 것으로 상세하게는 프리캐스트 콘크리트 암거(50)를 시공하는 방법에 있어서, (a)암거(50)가 설치될 장소에 터파기 후 다짐을 하는 단계, (b)내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈(110)과 양단에 형성되어 있는 연결홈(120)과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈(130)과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공(140)과 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈(150)으로 구성되는 몸체(100)와 일단이 몸체(100)의 일단에 있는 연결홈(120)에 결합되는 전단연결재(200)로 구성된 프리캐스트 암거(50)를 다짐된 지반(10)위에 설치하는 단계, (c)몸체(100)에 또 다른 몸체(100)를 연결하되, 몸체(100)의 타단에 있는 연결홈(120)에 또 다른 몸체(100)의 일단에 있는 전단연결재(200)가 결합되도록 하는 단계, (d)(b)와 (c)단계 후에 정착홈(150)에 정착장치(400)를 설치하고, 상기 관통공(140)에 강연선(300)을 설치한 후 암거(50)에 응력을 가하는 단계 및 (e)주입홈(130)에 충진재(500)를 충진하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서 설명되지 않는 구성은 위에서 설명되어 진 것으로 한다.
(a)단계는 암거(50)가 설치될 장소를 측량하고 측량된 위치만큼 터파기를 하고 지반(10)을 다짐하는 단계이다.
(b)단계는 다짐된 지반(10) 위에 몸체(100)를 설치하는 단계이다.
(c)단계는 지반(10)에 설치된 몸체(100)의 타단에 설계된 암거(50)의 길이만큼 다른 몸체(100)의 일단을 설치하는 단계이다. 몸체(100)와 몸체(100)가 결합될 때 몸체(100)의 일단에 있는 전단연결재(200)가 몸체(100)의 타단에 있는 연결홈(120)에 결합된다. 전단연결재(200)는 강봉 또는 'ㄱ'형 단면의 강판이 사용된다. (c)단계에서 몸체(100)와 몸체(100)가 연결될 때 결합홈(110) 사이에 밀봉재(600)를 설치하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 밀봉재(600)는 결합홈(110)의 양측 끝에 설치되어 뒤에서 설명하는 충진재(500)가 충진되더라도 충진재(500)가 암거(50) 밖으로 새어나가지 않도록 한다. 밀봉재(600)는 충진재(500)가 밖으로 새는 것을 막을 수 있는 재료면 어떠한 것이든지 사용 가능하다.
(d)단계는 암거(50)의 길이만큼 몸체(100)를 결합한 후 몸체(100) 내부에 정착장치(400)를 설치하고 강연선(300)을 관통공(140)에 설치하여 암거(50)에 응력을 가하는 단계이다.
(e)단계는 주입홈(130)을 통하여 충진재(500)를 충진하는 단계이다. 충진재(500)는 소요되는 강도를 만족하면 어떠한 재료든지 사용가능하나 바람직하게는 모르타르가 사용된다.
이상으로 본 발명에 따른 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거 및 암거의 시공방법의 바람직한 실시예를 설명하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.
10 : 지반 50 : 암거
100 : 몸체 110 : 결합홈
120 : 연결홈 130 : 주입홈
140 : 관통공 150 : 정착홈
200 : 전단연결재 300 : 강연선
400 : 정착장치 500 : 충진재
600 : 밀봉재

Claims (10)

  1. 프리캐스트 콘크리트 암거에 있어서,
    내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈과 양단의 코너 각각에 형성되어 있는 연결홈과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공과 상기 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈으로 구성되는 몸체;
    일단이 상기 몸체의 일단에 있는 상기 연결홈에 결합되는 전단연결재;
    상기 몸체의 관통공에 설치되는 강연선;
    상기 몸체의 상기 정착홈에 설치되는 정착장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거.
  2. 제1항에서,
    상기 전단연결재는 강봉인 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거.
  3. 제1항에서,
    상기 전단연결재는 'ㄱ'형 단면의 강판인 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거.
  4. 프리캐스트 콘크리트 암거에 있어서,
    내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈과 양단의 상부와 하부 일측에 형성되어 있는 연결홈과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공과 상기 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈으로 구성되는 몸체;
    일단이 상기 몸체의 일단에 있는 상기 연결홈에 결합되는 전단연결재;
    상기 몸체의 관통공에 설치되는 강연선; 및
    상기 몸체의 상기 정착홈에 설치되는 정착장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거.
  5. 제4항에서,
    상기 전단연결재는 강봉인 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거.
  6. 제4항에서,
    상기 전단연결재는 판형의 강판인 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거.
  7. 프리캐스트 콘크리트 암거를 시공하는 방법에 있어서,
    (a)암거가 설치될 장소에 터파기 후 다짐을 하는 단계;
    (b)내부가 비어있는 사각박스 형상으로 형성되어 있되, 양단의 면 둘레를 따라 홈이 형성되어 있는 결합홈과 양단에 형성되어 있는 연결홈과 상면 양끝 일측에 형성되어 있는 주입홈과 각 코너에 길이방향으로 관통되어 있는 관통공과 상기 사각박스 내측에 있는 코너 일측에 형성되어 있는 정착홈으로 구성되는 몸체와 일단이 상기 몸체의 일단에 있는 상기 연결홈에 결합되는 전단연결재로 구성된 프리캐스트 암거를 다짐된 지반위에 설치하는 단계;
    (c)상기 몸체에 또 다른 상기 몸체를 연결하되, 상기 몸체의 타단에 있는 상기 연결홈에 또 다른 상기 몸체의 일단에 있는 전단연결재가 결합되도록 하는 단계;
    (d)(b)와 (c)단계 후에 상기 정착홈에 정착장치를 설치하고, 상기 관통공에 상기 강연선을 설치한 후 상기 암거에 응력을 가하는 단계; 및
    (e)상기 주입홈에 충진재를 충진하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거의 시공방법.
  8. 제7항에서,
    상기 (c)단계에서 상기 몸체와 상기 몸체가 연결될 때 상기 결합홈 사이에 밀봉재를 설치하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거의 시공방법.
  9. 제7항에서,
    상기 전단연결재는 'ㄱ'형 단면의 강판인 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거의 시공방법.
  10. 제7항에서,
    상기 전단연결재는 강봉인 것을 특징으로 하는 전단연결재가 보강된 프리캐스트 콘크리트 암거의 시공방법.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101348219B1 (ko) * 2013-05-21 2014-01-07 주식회사 금강피씨 내진핀이 매설된 조립식 암거
KR101358830B1 (ko) * 2013-07-02 2014-02-11 주식회사 지구코퍼레이션 조립식 암거박스의 접합구조
KR20150104845A (ko) 2014-03-06 2015-09-16 주식회사 금강피씨 조립식 암거
CN111549888A (zh) * 2020-06-16 2020-08-18 中冶天工集团有限公司 一种装配式排水预制检查井及其构建方法

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